Estudos biossintéticos utilizando abordagens bottom-up de policetídeos produzidos por fungos do gênero Penicillium

Resumo

A biossíntese de produtos naturais microbianos tem despertado grande interesse na comunidade científica e estudos genéticos de micro-organismos já parecem representar a realidade das pesquisas modernas envolvendo biossíntese de produtos naturais microbianos. O fungo Penicillium brasilianum teve seu genoma recentemente sequenciado e o assembly final revelou 252 supercontigs os quais foram submetidos a predições gênicas e anotação automática. Análises funcionais do genoma revelaram 69 possíveis clusteres biossintéticos, sendo 11 clusteres relacionados a biossíntese de compostos policetídicos via enzimas do tipo PKS (policetídeos sintase); 12 diferentes clusteres envolvidos na produção de metabólitos secundários formados via enzimas do tipo NRPS (peptídeo não-ribossomal sintetases) e 6 clusteres biossintéticos híbridos, entre eles o híbrido NRPS-terpeno responsável pela biossíntese de alcalóides, indicando o grande potencial deste organismo em produzir metabólitos secundários bioativos. O fungo Penicillium digitatum também apresenta-se um interessante alvo para estudos biossintéticos, principalmente devido a sua patogenicidade frente a citrus. Os estudos de seu metabolismo secundário e de suas respectivas biossínteses contribuiriam de forma positiva para a citricultura nacional. O fungo P. digitatum foi recentemente sequenciado e análises dos clusteres biossintéticos de P. digitatum indicaram 24 possíveis clusteres, sendo 13 envolvidos na biossíntese de peptídeos via enzimas do tipo NRPS, 14 possíveis clusteres envolvidos na biossíntese de policetídeos via enzimas do tipo PKS e 3 clusteres que codificam a produção de metabólitos híbridos NRPS/PKS, indicando o potencial do micro-organismo alvo de estudo. Dessa forma, o projeto visa estudos de biologia molecular e estudos genéticos de fungos filamentosos do gênero Penicillium no Departamento de Química Orgânica do Instituto de Química da Unicamp, que convergem para a possibilidade de estudos biossintéticos de clusteres de genes de produtos naturais, assim como estudos enzimáticos através de expressão heteróloga de enzimas biossintéticas de interesse. (AU)